Астрономы выяснили, что в системе TOI-178 планеты двигаются вокруг звезды в четком ритме. Кроме того, их распределение планет по плотности также необычно. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
Звезда TOI-178 расположена на расстоянии 200 световых лет от нас, в созвездии Скульптора. Когда астрономы впервые ее наблюдали, они подумали, что вокруг нее по одной орбите вращались две планеты. Но при более внимательном рассмотрении оказалось, что они ошиблись. На самом деле вокруг звезды TOI-178 вращаются не две планеты, а несколько. Новое исследование показало, что вокруг TOI-178 их целых шесть. Причем все они, кроме самой близкой к звезде, двигаются по орбитам ритмично, то есть находятся в резонансе. Это значит, что существуют закономерности, диктующие движение планет, причем они выравниваются каждые несколько орбит. Такое же явление присуще спутникам Юпитера: Ио, ближайшая к планете, успевает сделать четыре оборота за каждый оборот Ганимеда, самого дальнего спутника, и две орбиты за каждый оборот Европы, которая ближе. Иначе говоря, три спутника Юпитера находятся в резонансе 4:2:1.
Но в системе TOI-178 система сложнее, как показали ученые. Они находятся в резонансе 18:9:6:4:3. То есть если вторая планета системы, ближайшая к звезде из цепочки, успевает за определенное время сделать 18 оборотов, то следующая за ней — 9, и так далее. По словам исследователей, такой танец планет дает ключ к разгадке прошлого этой звездной системы. «Орбиты в этой системе очень хорошо упорядочены, что говорит нам о том, что эта система эволюционировала довольно плавно с момента своего рождения, без резких перемен. Например, если бы в начале существования произошло какое-либо крупное столкновение, то такой ритм не сохранился бы», — отметил один из авторов исследования, Янн Алиберт из Бернского университета.
Ученые использовали данные со спутника CHEOPS Европейского космического агентства и инструментов Паранальской обсерватории в Чили. Чтобы сделать выводы о количестве и характеристиках планет, они наблюдали за светом звезды, который тускнеет, если планета пройдет перед ней, а также отслеживали колебания светового спектра звезды. Так астрономы смогли собрать ключевую информацию о звезде и ее планетах. Например то, что они гораздо ближе к своей звезде чем Земля к Солнцу, и вращаются быстрее. Ближайшей на полный оборот достаточно пары дней, а у самой дальней на это уходит в 19 раз больше времени.
Ученые отмечают, что в системе TOI-178 интересно не только движение планет, но и их состав. Если в нашей Солнечной системе мы привыкли к тому, что плотные скалистые планеты находятся ближе к звезде, а газовые гиганты — дальше, то здесь все перепутано. Все шесть планет по своей массе раны Земле или тяжелее. Часть из них каменистые, а часть — газовые. Однако их расположение не так упорядочено, как в Солнечной системе. По словам авторов исследования, в системе есть планета с плотностью Земли, по соседству с которой расположена планета с плотностью в половину Нептуна. А затем планета с плотностью, равной целому Нептуну. «Этот контраст между ритмической гармонией орбитального движения и беспорядочной плотностью, безусловно, бросает вызов нашему пониманию формирования и эволюции планетных систем», — рассказал другой автор исследования, Адриен Лелеу из Женевского университета.
Ни одна из найденных планет не находится в обитаемой зоне. Однако, предполагают ученые, такие планеты в системе TOI-178 могут существовать. Возможно, их удастся обнаружить, продолжая изучение резонанса.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
